CN105150964A - 光热互补储能及电子制冷的汽车能源综合利用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种汽车综合能源利用系统，尤其涉及一种具有太阳能板、温差发电片以及半导体电子制冷片的汽车系统。本发明采用的技术方案是：它包括汽车本体、太阳能板、温差发电片、蓄电池、半导体制冷片及能源综合管控模块。太阳能板安装于汽车顶部，温差发电片安装紧贴于汽车发动机及排气管的高温区外部，半导体电子制冷片及能源综合管控模块安装于汽车室内。太阳能板、温差发电片、半导体电子制冷片及蓄电池与能源综合管控模块相连并受其管控。该汽车综合能源利用系统能够有效利用太阳能及发动机温差能，实现绿色、节能发电储能。利用绿色能源，应用半导体电子制冷技术，实现空调系统的任意时间可用，解决在烈日下暴晒车内的高温隐患。

Description

光热互补储能及电子制冷的汽车能源综合利用系统
所属技术领域
本发明涉及一种汽车综合能源利用系统，尤其是一种基于太阳能发电和基于赛贝克效应温差发电的节能发电储能系统及基于珀尔帖效应的半导体利用所储能源进行吸热制冷的光热互补汽车绿色能源综合利用系统。
背景技术
在夏季，炎炎夏日坐车外出，几个突出的问题是：一是汽车大部分时间行驶、暴露在烈日下，太阳使汽车内温度升高，不得不开空调进行降温，保持车舱在清凉适宜的温度。为何不将这样充沛的阳光利用太阳能板转化为电能进行储存为汽车提供动力？二是汽车发动机运行时，发动机本体及排气管高温都很高，据了解，汽车的燃料能量转化成机械能的效率只有15%~20%，有70%因为冷却系统散热导致损失。如何有效利用这些能源，将其转化为电能并储存？三是汽车停放于烈日下暴晒后，打开车门时热浪扑面，驾驶室温度非常高，短时无法入内，而且奇高的温度还容易导致车内设备零件材料老化，甚至据报道有的汽车因此发生了自燃事故。如何能够让汽车停放于烈日下也能保持车内的温度舒适，让汽车安全度夏？为此，进行了本发明。
发明内容
为了有效利用太阳能及汽车发动机和排气管与外界的温差能量，并消除夏季汽车停放户外车内产生的高温而导致设备零件材料老化甚至自燃的风险,本发明提供一种汽车综合能源利用系统，该系统利用太阳能板的光伏效应，将太阳能转化为电能，储存在蓄电池中；利用塞贝克效应温差发电原理，将汽车发动机及排气管与周边环境的巨大温差用温差发电片进行发电，并储存于蓄电池中；利用珀尔帖效应的半导体制冷原理，将储存的电能，用半导体制冷片进行制冷，将车舱温度控制在适宜温度。
本发明所采用的技术方案是：系统共分5个功能模块，分别由太阳能板、温差发电片、蓄电池、半导体制冷片及能源综合管控模块组成。其中，太阳能板安装于汽车顶部，温差发电片安装紧贴于汽车发动机及排气管的高温区外部，半导体电子制冷片及能源综合管控模块安装于汽车室内。太阳能板、温差发电片、半导体电子制冷片及蓄电池与能源综合管控模块相连。太阳能板及温差发电片所产生的电能通过能源综合管控模块向蓄电池充电储能。半导体电子制冷片由能源综合管控模块控制，当汽车室内温度高于设定温度时，启动电子制冷，当温度低于设定温度时，停止电子制冷。蓄电池的状态由能源综合管控模块管理，当蓄电池电压处于某设定值时，能源综合管控模块可控制蓄电池分别处于停止充电、浮充电、快速充电、停止对外放电等状态。系统功能模块关系及设备安装位置示意图分别如图1、2如示。
本发明的有益效果是：1）利用柔性太阳能板的可塑性，适配于汽车顶板形状，最大限度利用太阳能发电储能，做到绿色发电储能。2）应用半导体热电效应原理，利用汽车发动机、排气管发热温差产生电能储能，有效利用汽车余热发电储能，实现能源的节约。3）太阳能发电储能与温差发电储能互补，最大限度实现能源的利用、节约。4）利用半导体电子制冷技术，摒弃传统空调方式，实现空调系统的任意时间可用，解决在烈日下暴晒车内的高温隐患。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是系统功能模块关系图。
图2是设备安装位置示意图。
图3是蓄电池充电控制流程图。
图4是电子冷却控制流程图。
图中：1．太阳能板，2.汽车顶部，3.温差发电片，4.汽车发动机室，5.汽车发动机，6.蓄电池，7.半导体电子制冷片，8.综合能源控制模块，9.排气管。
具体实施方式
在图1、2中，太阳能板（1）安装于汽车顶部（2），温差发电片（3）安装紧贴于汽车发动机（5）及排气管（9）的高温区外部，半导体电子制冷片（7）及能源综合管控模块（8）安装于汽车室内。太阳能板（1）、温差发电片（3）、半导体电子制冷片（7）及蓄电池（6）与能源综合管控模块（8）块相连。太阳能板（1）及温差发电片（3）所产生的电能通过能源综合管控模块（8）向蓄电池（6）充电储能。半导体电子制冷片（7）由能源综合管控模块（8）控制，当汽车室内温度高于设定温度时，启动电子制冷，当温度低于设定温度时，停止电子制冷。蓄电池（6）的状态由能源综合管控模块（8）管理，当蓄电池（6）电压处于某设定值时，能源综合管控模块（8）可控制蓄电池（6）分别处于停止充电、浮充电、快速充电、停止对外放电等状态。能源综合管控模块中的蓄电池充电控制流程及电子冷却控制流程图分别如图3、4如示。

Claims (4)

1.一种汽车能源综合利用方法，它包括汽车本体，其特征在于：利用太阳能板（1）的光伏效应，将太阳能转化为电能，储存在蓄电池（6）中；利用塞贝克效应温差发电原理，将汽车发动机（5）及排气管（9）与周边环境的巨大温差用温差发电片（3）进行发电，并储存于蓄电池（6）中；利用珀尔帖效应的半导体制冷原理，将储存的电能，用半导体电子制冷片（7）进行制冷，将车舱温度控制在适宜温度。
2.根据权利1所述的汽车能源综合利用系统方法，其特征在于：蓄电池的状态由能源综合管控模块管理，当蓄电池电压处于某设定值时，能源综合管控模块可控制蓄电池分别处于停止充电、浮充电、快速充电、停止对外放电等状态；半导体电子制冷片由能源综合管控模块控制，当汽车室内温度高于设定温度时，启动电子制冷，当温度低于设定温度时，停止电子制冷。
3.一种汽车能源综合利用系统装置，它包括汽车本体，其特征在于：太阳能板（1）安装于汽车顶部（2），温差发电片（3）安装紧贴于汽车发动机（5）及排气管（9）的高温区外部，半导体电子制冷片（7）及能源综合管控模块（8）安装于汽车室内；太阳能板（1）、温差发电片（3）、半导体电子制冷片（7）及蓄电池（6）与能源综合管控模块（8）块相连；太阳能板（1）及温差发电片（3）所产生的电能通过能源综合管控模块（8）向蓄电池（6）充电储能。
4.根据权利3所述的汽车能源综合利用系统装置，其特征在于：蓄电池（6）的状态由能源综合管控模块（8）管理，当蓄电池（6）电压处于某设定值时，能源综合管控模块（8）可控制蓄电池（6）分别处于停止充电、浮充电、快速充电、停止对外放电等状态；半导体电子制冷片（7）由能源综合管控模块（8）控制，当汽车室内温度高于设定温度时，启动电子制冷，当温度低于设定温度时，停止电子制冷。
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